Question

焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：

已知：反应II包含2NaHSO₃=Na₂S₂O₅+ H₂O等多步反应。

（1）反应I的总化学方程式为             ，反应I进行时应先通入的气体是           ，反应I产生的NH₄Cl可用作_______________。

（2）灼烧时发生反应的化学方程式为                  ，若灼烧时生成SO₂  1.12×l0⁶ L（标准状况下），则转移电子           mol。

（3）己知Na₂S₂O₅与稀硫酸反应放出SO₂，其离子方程式为              。

（4）副产品X的化学式是           ，在上述流程中可循环使用的物质是           。

（5）为了减少产品Na₂S₂O₅中杂质含量，需控制反应II中气体与固体的物质的量之比约为           ，检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂        。（填编号）。

①澄清石灰水  ②饱和碳酸氢钠溶液  ③氢氧化钠 ④酸性高锰酸钾 ⑤稀硫酸

Answer

（1）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl（2分）；NH3（1分）；氮肥（1分）

（2）2CuS+3O2 2CuO+2SO2（2分）；3×105（1分）

（3）S2O52-+2H+＝2SO2↑+H2O（2分）

（4）CuSO4•5H2O（1分）；CO2（1分）

（5）2：1（2分）；①④⑤（2分）

【解析】

试题分析：（1）流程确定反应物为NaCl、NH3、CO2，产物为NH4Cl和碳酸氢钠，因此反应Ⅰ的化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl；由于CO2在水溶液中的溶解度小，而氨气极易溶于水，所以要先通入氨气；氯化铵可用作氮肥。

（2）硫化铜灼烧一定生成氧化铜和二氧化硫，反应的化学方程式为：2CuS+3O2 2CuO+2SO2。反应中S元素的化合价从-2价升高到+4价失去6个电子，若灼烧时生成SO21.12×l06 L（标准状况下），则转移电子＝3×105mol。

（3）根椐提示可知生成二氧化硫和水，Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2和水，反应的离子方程式为：S2O52-+2H+＝2SO2↑+H2O。

（4）上述分析可知，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，得出硫酸铜晶体，副产品X的化学式是CuSO4•5H2O。从图示中可以看出二氧化碳和水可以再次利用。

（5）反应Ⅱ中气体与固体分别是二氧化硫和碳酸钠，这两种物质反应必须生成亚硫酸氢钠：反应Ⅱ中反应应是二氧化硫与碳酸钠反应生成NaHSO3，NaHSO3再生成Na2S2O5，反应方程式为Na2CO3＋2SO2＋H2O＝2NaHSO3＋CO2，因此气体与固体的物质的量之比为：2：1；检验产品中含有碳酸钠杂质，需加酸反应检验二氧化碳生成，即用到澄清石灰水，但加酸会生成二氧化硫，二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，故应先除去，用酸性高锰酸钾溶液，并用酸性高锰酸钾检验是否除净，或直接用酸性高锰酸钾溶液根据颜色不褪色确定二氧化硫除净，检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是①④⑤。

考点：考查物质置制备的实验方案设计与探究